Title
Sinteza amino derivata steroida rekombinantnim transaminazama i dehidrogenazama
Creator
Kaličanin, Nevena S., 1988
CONOR:
130269193
Copyright date
2025
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno 3.0 Srbija (CC BY-NC 3.0)
License description
Dozvoljavate umnožavanje, distribuciju i javno saopštavanje dela, i prerade, ako se navede ime autora na način odredjen od strane autora ili davaoca licence. Ova licenca ne dozvoljava komercijalnu upotrebu dela. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/rs/deed.sr_LATN Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 14.04.2025.
Other responsibilities
Academic Expertise
Prirodno-matematičke nauke
Academic Title
-
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Hemijski fakultet
Alternative title
Synthesis of steroid amino derivatives by recombinant transaminases and dehydrogenases
Publisher
[N. Kaličanin]
Format
122 str.
description
Hemijske nauke - Biohemija / Chemistry - Biochemistry
Abstract (sr)
Upotreba enzima je važna za razvoj ekološki prihvatljivih i efikasnih procesa u sintezi hiralnih amina i amino steroida. Cilj ovog rada je bio dobijanje biokatalizatora pogodnog za sintezu amino derivata steroida, kao i drugih sekundarnih amina. Prvo je određena specifičnost transaminaze ArRMut11 (mutirane varijante enzima poreklom iz Arthrobacter sp.) ka različitim steroidima. Imobilizacijom na makroporoznom metakrilatnom polimeru dodatno je povećana stabilnost transaminaze ArRMut11. Imobilizovani enzim se mogao upotrebiti u više uzastopnih ciklusa sinteze 3α-amino-5α-androstan-17β-ola uz neznatan gubitak aktivnosti nakon 10 ciklusa upotrebe. Imobilizovani enzim je zadržao 75% početne aktivnosti nakon 2 h inkubacije u 35% dimetilformamidu na 70 °C, dok je aktivnost rastvornog enzima pri ovim uslovima pala na 19%.
Razvoj biokatalizatora za sintezu sekundarnih amina obuhvatao je rekombinantu ekspresiju, prečišćavanje i karakterizaciju pretpostavljene opin dehidrogenaze iz halofilnog organizma Desulfohalobium retbaense u E. coli. Pokazano je da enzim predstavlja alanopin dehidrogenazu, da kao supstrate preferira L-alanin i piruvat, i druge manje voluminozne aminokiseline kao što su L-valin, L-serin i L-cistein. Enzim je pokazao izuzetnu stabilnost u opsegu pH od 6,0-11,0, u prisustvu NaCl do 3,0 M, kao i u 30% dimetil sulfoksidu. Navedene karakteristike čine ovaj enzim potencijalnim kandidatom za primenu u sintezi hiralnih sekundarnih amina i dalje unapređenje aktivnosti proteinskim inženjeringom. Enzim je podvrgnut nasumičnoj mutagenezi, i pretrazi biblioteka visokoefikasnom metodom zasnovanom na promeni fluorescencije NADH. Uočeno je nekoliko potencijalnih transformanata opin dehidrogenaze sa povećanom aktivnošću ili promenjenom specifičnošću u odnosu na divlji tip enzima.
Abstract (en)
Enzymes are important tools for the development of environmentally acceptable and efficient processes in the synthesis of chiral amines and amino steroids. The aim of this work was to obtain a biocatalyst suitable for the synthesis of steroid amino derivatives, as well as other secondary amines. First, the specificity of transaminase ArRMut11 (a mutated variant of the enzyme originating from Arthrobacter sp.) towards different steroids was determined. Immobilization on a macroporous methacrylate polymer additionally increased the stability of transaminase ArRMut11. The immobilized enzyme could be used in several consecutive cycles of 3α-amino-5α-androstan-17β-ol synthesis with a slight loss of activity after 10 cycles. The immobilized enzyme retained 75% of the initial activity after 2 h of incubation in 35% dimethylformamide at 70 °C, while the activity of the soluble enzyme under these conditions dropped to 19%.
The development of a biocatalyst for the synthesis of secondary amines involved the recombinant expression, purification and characterization of a putative opine dehydrogenase from the halophilic organism Desulfohalobium retbaense in E. coli. It was shown that the enzyme is an allanopine dehydrogenase, that prefers L-alanine and pyruvate, and other less voluminous amino acids such as L-valine, L-serine and L-cysteine as substrates. The enzyme showed exceptional stability in the pH range of 6,0-11,0, in the presence of NaCl up to 3.0 M, as well as in 30% dimethyl sulfoxide. The mentioned characteristics make this enzyme a potential candidate for application in the synthesis of chiral secondary amines and further improvement of activity by protein engineering. The enzyme was subjected to random mutagenesis, and library screening using a high-throughput method based on NADH fluorescence change. Several potential opine dehydrogenase transformants with increased activity or altered specificity relative to the wild-type enzyme were observed.
Authors Key words
hiralni amini, amino steroidi, transaminaze, opin dehidrogenaza, biokataliza, imobilizacija, halofili, metagenomika, proteinski inženjering
Authors Key words
chiral amines, amino steroids, transaminases, opine dehydrogenase, biocatalysis, immobilization, halophiles, metagenomics, protein engineering
Classification
577.15:544.473(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Upotreba enzima je važna za razvoj ekološki prihvatljivih i efikasnih procesa u sintezi hiralnih amina i amino steroida. Cilj ovog rada je bio dobijanje biokatalizatora pogodnog za sintezu amino derivata steroida, kao i drugih sekundarnih amina. Prvo je određena specifičnost transaminaze ArRMut11 (mutirane varijante enzima poreklom iz Arthrobacter sp.) ka različitim steroidima. Imobilizacijom na makroporoznom metakrilatnom polimeru dodatno je povećana stabilnost transaminaze ArRMut11. Imobilizovani enzim se mogao upotrebiti u više uzastopnih ciklusa sinteze 3α-amino-5α-androstan-17β-ola uz neznatan gubitak aktivnosti nakon 10 ciklusa upotrebe. Imobilizovani enzim je zadržao 75% početne aktivnosti nakon 2 h inkubacije u 35% dimetilformamidu na 70 °C, dok je aktivnost rastvornog enzima pri ovim uslovima pala na 19%.
Razvoj biokatalizatora za sintezu sekundarnih amina obuhvatao je rekombinantu ekspresiju, prečišćavanje i karakterizaciju pretpostavljene opin dehidrogenaze iz halofilnog organizma Desulfohalobium retbaense u E. coli. Pokazano je da enzim predstavlja alanopin dehidrogenazu, da kao supstrate preferira L-alanin i piruvat, i druge manje voluminozne aminokiseline kao što su L-valin, L-serin i L-cistein. Enzim je pokazao izuzetnu stabilnost u opsegu pH od 6,0-11,0, u prisustvu NaCl do 3,0 M, kao i u 30% dimetil sulfoksidu. Navedene karakteristike čine ovaj enzim potencijalnim kandidatom za primenu u sintezi hiralnih sekundarnih amina i dalje unapređenje aktivnosti proteinskim inženjeringom. Enzim je podvrgnut nasumičnoj mutagenezi, i pretrazi biblioteka visokoefikasnom metodom zasnovanom na promeni fluorescencije NADH. Uočeno je nekoliko potencijalnih transformanata opin dehidrogenaze sa povećanom aktivnošću ili promenjenom specifičnošću u odnosu na divlji tip enzima.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.
